Конспекты лекций по физике. Лукс Р.К. - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

9
Лекция 2
2.1. Закон всемирного тяготения.
Сила тяготения, сила тяжести, вес тела
Ньютон установил закон всемирного тяготения – материальные точки
притягиваются друг друга с силой F пропорциональной их массам m
1
и m
2
и обратно
пропорциональной квадрату расстояния r между ними:
2
21
r
mm
GF
. (2.1)
Коэффициент G = 6,67 × 10
-11
Н·м
2
/кг
2
был определен экспериментально и назван
гравитационной постоянной.
Силу, с которой Земля притягивает тела, находящиеся на поверхности Земли или близи
ее поверхности, определяющую выражением
mg
R
mM
GP
2
;
gmP
, (2.2)
называют силой тяжести. В формуле (2.2) m – масса тела, М – масса Земли, R – радиус
Земли, g – ускорение свободного падения.
Сила, с которой тело действует на подвес или опору, называют весом тела.
2.2. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции
Законы Ньютона выполняются только в инерциальных системах отсчета. Системы
отсчета, которые движутся ускоренно относительно инерциальных систем, называют
неинерциальными. В неинерциальной системе отсчета ускорение тела
a
отличается от
ускорения
a
в инерциальной системе на величину
и
a
:
a
–
a
=
и
a
.
Пусть результирующая всех сил, обусловленных действием на данное тело со стороны
других тел, равна
F
, тогда согласно второму закону Ньютона ускорение тела относительно
любой инерциальной системы отсчета равно
F
m
a
1
.
Ускорение же тела относительно неинерциальной системы можно представить в виде
a
=
a
–
и
a
=
и
aF
m
1
.
Отсюда следует, что при
F
= 0 тело будет двигаться по отношению к неинерциальной
системе отсчета с ускорением
и
a
, т. е. так, как если бы на него действовала сила, равная –
m
и
a
.
Сказанное означает, что при описании движения в неинерциальных системах можно
пользоваться уравнениями движения Ньютона, если наряду с силами воздействия тел друг на
друга, учитывать так называемые силы инерции
и
F
. Силы инерции следует полагать равными
произведению массы тела на взятую с обратным знаком разность его ускорений по отношению
к инерциальной и неинерциальной систем отсчета:
ии
amF
.
Следовательно, уравнение движения в неинерциальной системе отсчета будет иметь вид:
и
FFam
. (2.3)
Поясним наше утверждение примерами.

Страницы